Η ενέργεια υπερήχων δρα στο μέσο, η οποία θα προκαλέσει τα σωματίδια να δονούνται με υψηλή ταχύτητα και να παράγουν μηχανικές αλλαγές όπως ταχύτητα, επιτάχυνση, ηχητική πίεση και ένταση ήχου, προκαλώντας έτσι μηχανικά φαινόμενα. Ο υπέρηχος είναι μια μορφή διάδοσης μηχανικής ενέργειας, η οποία σχετίζεται με την κυματική διαδικασία και θα παράγει ένα γραμμικό αποτέλεσμα δόνησης. Όταν το υπερηχητικό κύμα διαδίδεται στο μέσο, αν και το πλάτος της μετατόπισης των σωματιδίων είναι μικρό, η επιτάχυνση του σωματιδίου που προκαλείται από το υπερηχητικό κύμα είναι πολύ μεγάλη.
Εάν το υπερηχητικό κύμα 20kHz, 1W/cm2 διαδίδεται στο νερό, το πλάτος ηχητικής πίεσης που δημιουργείται από αυτό είναι 173kPa, πράγμα που σημαίνει ότι το πλάτος της ηχητικής πίεσης πρέπει να αλλάξει 20.000 φορές μεταξύ θετικού και αρνητικού 173kPa ανά δευτερόλεπτο και η μέγιστη επιτάχυνση σωματιδίων έως και 142400km περίπου επιτάχυνση Η βαρύτητα, τόσο έντονη και ταχέως μεταβαλλόμενη μηχανική κίνηση είναι το φαινόμενο μηχανικής δόνησης του υπερήχου ισχύος.
Όταν το υπερηχητικό μέσο δεν είναι ένα ομοιόμορφο πολυεπίπεδο μέσο (όπως βιολογικός ιστός, ανθρώπινο σώμα κ.λπ.), η ακουστική σύνθετη αντίσταση κάθε στρώματος μέσου θα αναγκάσει τα ανακλώμενα ηχητικά κύματα να ανακληθούν και να σχηματίσουν ένα στάσιμο κύμα. Οι αντικόμβοι και οι κόμβοι του στάσιμου κύματος προκαλούν πίεση και τάση και αλλαγές στην επιτάχυνση. Δεδομένου ότι η μάζα των διαφορετικών σωματιδίων μέσων (όπως τα βιομόρια) είναι διαφορετική, η ταχύτητα δόνησης που προκαλείται από την αλλαγή πίεσης είναι διαφορετική και η αλλαγή πίεσης που προκαλείται από τη σχετική κίνηση μεταξύ των σωματιδίων του μέσου είναι ένας άλλος λόγος για το υπερηχητικό μηχανικό αποτέλεσμα. Οι μηχανικές επιδράσεις που χρησιμοποιούν υπερήχους θα πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία (διάτρηση, κοπή, συμπίεση, ενίσχυση επιφανειών, συγκόλληση, καθαρισμός, στίλβωση και αφαίρεση ανεπιθύμητων μεμβρανών και βρωμιάς, κ.λπ.), καθώς και για την επιτάχυνση της διασποράς, ομογενοποίησης, γαλακτωματοποίησης και σύνθλιψης, αποστείρωσης και άλλες διαδικασίες.
Η μηχανική επίδραση των υπερήχων έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην παραγωγή, και παραδείγματα είναι τα ακόλουθα.
Μηχανική ανάδευση
Η δόνηση και η πίεση ακτινοβολίας με υπερήχους υψηλής συχνότητας μπορούν να σχηματίσουν αποτελεσματική ανάδευση και ροή σε αέριο και υγρό. Ο ισχυρός πίδακας και η τοπική ροή μικροβημάτων που δημιουργείται από τη δόνηση της φυσαλίδας σπηλαίωσης στη στερεά επιφάνεια μπορεί να αποδυναμώσει σημαντικά την επιφανειακή τάση και την τριβή του υγρού και να καταστρέψει το προσκολλημένο στρώμα της διεπαφής στερεού-υγρού, ώστε να μην μπορεί να φτάσει στη συνηθισμένη μηχανική ανάδευση χαμηλής συχνότητας. αποτέλεσμα. Αυτό το αποτέλεσμα είναι η φυσική βάση για την εφαρμογή φαρμάκων μέσω του ανθρώπινου δέρματος, προϊόντων ομορφιάς στο ανθρώπινο δέρμα, απαέρωσης με υπερήχους, εξομάλυνσης και τελειοποίησης τροφίμων και καλλυντικών.
Διάχυση
Η επίδραση πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας της δόνησης και της σπηλαίωσης υπερήχων χρησιμοποιούνται για την προώθηση της αμοιβαίας διείσδυσης μορίων μεταξύ δύο υγρών, δύο στερεών ή διεπαφών υγρού-στερεού και υγρού-αερίου για να σχηματιστούν νέες ιδιότητες υλικού. Η συγκόλληση μετάλλων ή πλαστικών με υπερήχους, η γαλακτωματοποίηση με υπερήχους, ο καθαρισμός, ο ψεκασμός μπορούν να ταξινομηθούν ως τέτοια αποτελέσματα.
ομογενοποιήστε
Αφού κλείσουν οι φυσαλίδες σπηλαίωσης, το τοπικό κρουστικό κύμα μπορεί να συνθλίψει τα σωματίδια στο υγρό για να το κάνει λεπτό. Κάντε το κρύσταλλο ομοιόμορφο. διασκορπίστε τα μεγάλα και ανομοιόμορφα σταγονίδια γάλακτος σε μικροσκοπικά ομοιόμορφα μέσα (όπως ιατρικά σκιαγραφικά, παράγοντες θεραπείας καρκίνου κ.λπ.) . Μπορεί να περιλαμβάνει ακόμη και θρομβόλυση και άλλες επιδράσεις.
Συνοχή
Η δόνηση με υπερήχους μπορεί να κάνει τα αιωρούμενα σωματίδια στο αέριο και το υγρό μέσο να κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες, αυξάνοντας την πιθανότητα σύγκρουσης φάσης. ή χρησιμοποιώντας στάσιμα κύματα για να τείνουν προς τους αντικόμβους, έτσι λαμβάνει χώρα η διαδικασία συσσωμάτωσης. Η συλλογή σκόνης στους καπναγωγούς και η τεχνητή βροχή εμπίπτουν σε αυτήν την κατηγορία.
Δράση μηχανικής κοπής
Λόγω της μεγάλης επιτάχυνσης της δόνησης υπερήχων και της επίδρασης της σπηλαίωσης και της ακουστικής διάβρωσης, μπορεί να πραγματοποιηθεί ειδική και ακριβής επεξεργασία σκληρών και εύθραυστων υλικών (πετράδια, κεραμικά, γυαλί, μαγνητικός χάλυβας κ.λπ.).
Συντριβή
Η χρήση παλμών υπερήχων υψηλής έντασης μπορεί να συνθλίψει πέτρες στα νεφρά και στη χολή στο σώμα χωρίς να βλάψει τους μαλακούς ιστούς.
